2018年珠海航展馬上就要開展了，筆者從中國航天科技集團獲取消息，彩虹系列無人機將亮相珠海航展，與此同時，彩虹無人機模擬訓練系統也將一同展出。

下面，就讓我們來詳細瞭解一下彩虹無人機模擬訓練系統的廬山真面目。

1.系統形式

模擬訓練系統分爲方艙版及指揮大廳版。

方艙版（第一代產品）

方艙版按照真實地面站佈局進行設計，系統由學員席位和教員席位兩部分組成。學員席位包括飛行控制席位、載荷操作席位和航跡規劃席位，分別用於培訓飛行操作手、載荷操作手和任務指揮官。教員席位包括教學監視系統、三維戰場態勢系統及教學控制終端，主要用於教員在訓練過程中對學員操作過程進行監視，同時可在教學過程中對教學科目及內容進行控制。

模擬訓練系統學員操作席位

教員控制席位

指揮大廳版（第二代產品）

指揮大廳版根據指控需求，採用開放式座艙設計，系統數據集成化程度更高。

2.設計理念

模擬訓練系統設計理念主要集中在“真實性”和“互動性”兩個方面。

2.1 真實性設計

爲了營造更加真實的軟、硬件環境，使訓練更加貼近實戰要求，系統着重加強以下五方面的真實性設計：

操作真實性

學員席位由飛行控制席位、載荷操作席位和航跡規劃席位三組機櫃組成。三個席位除了操作檯完全按照艙內尺寸及佈局設計外，操作席位上所裝載的操作軟件及其操作方式也與真實系統完全相同，使操作人員在訓練過程中具有完全真實的操作感受。

硬件的真實性可以使學員在結束仿真訓練進行實操訓練時快速熟悉裝備，進入下一階段訓練，提高訓練效率。

軟件及操作的真實性可以使學員在仿真訓練階段完成大部分的操作訓練，熟悉軟件操作規範及流程，可提高後期實裝訓練的效率，降低基礎訓練對實裝壽命的損耗，同時可降低學員由於對操作流程不熟悉導致的誤操作的發生概率，避免對裝備造成損壞。

數據真實性

爲了真實模擬飛行操作過程，系統內包含無人機空氣動力學模型、電器系統模型、動力系統模型等三個數學模型。這些模型均基於數學理論建模及大量的真實飛行數據，模型可對不同的操作及事件進行響應，解算出接近真實的數據並輸出。

基於真實的數據模型，系統開發了故障注入功能，教員可通過發送指令影響數學模型的運算方式，從而模擬常見的故障現象，訓練學員對常見故障數據的辨別與判讀。

通訊真實性

無人機模擬訓練系統採用與真實系統相同的通訊方式及通訊協議，因此，系統可裝載真實操作控制軟件，無需單獨開發模擬操作軟件，不僅提高了操作真實性，同時使系統可隨着實裝系統的軟件升級進行軟件版本替換，實現與實裝的軟件版本一致。

由於軟件環境及通訊方式與真實系統保持一致，模擬訓練系統還可作爲真實操作控制軟件的測試平臺，可用於新算法及模型的功能檢測，除此之外，部分機載設備也可通過專用數據線接入系統進行功能檢測。

由於通訊協議與真實系統保持一致，模擬訓練系統可與真實數據鏈進行通訊，接收無人機下行數據並進行實時顯示，可用於教學觀摩演示使用，配合戰場三維態勢系統還可作爲簡易指控平臺使用，具有較強的可擴展性。

地形真實性

無人機模擬訓練過程中，受訓駕駛員需要駕駛無人機在虛擬場景中飛行，因此模擬訓練系統需要有足夠大的仿真場景來滿足訓練需要，系統所加載的場景越大，場景內可包含的任務區域及目標就越多，可執行的任務種類就越豐富。無人機模擬訓練系統根據不同訓練要求爲學員配有不同的三維訓練場景。三維訓練場景是根據真實地形利用高精度衛星圖片及高程數據製作而成，所建立的三維場景除視覺效果上與真實地形保持一致，其GPS座標等地理信息也與真實地形完全相同。

針對軍用訓練場景，可製作真實戰區地形，使用者可在訓練過程中熟悉戰區地形地貌及標誌性建築並可在執行真實任務前進行任務預演，熟悉任務流程並對可能遇到的風險進行預判。

任務真實性

模擬訓練系統除了對無人機飛行進行仿真，還對戰場任務進行了仿真，在場景中加入了常見軍事目標模型，包含巡邏隊、裝甲車、軍力集結地、地下掩體等。同時爲了增加真實性，使模擬訓練更加貼近於實戰需求，場景中還加入了移動目標，並使其根據需求仿真目標行爲，如：巡邏小隊的規律巡視、常規部隊轉移、移動目標大機動規避、重要目標短時間出現等動作。在教員第三人稱視角中，可觀察到目標位置，便於向學員進行目標指示，該指示學員不可見，如圖中紅色圈爲移動目標，紅色箭頭爲目標區，同時在對目標進行打擊時，第三人稱視角會出現特寫鏡頭，便於觀察是否擊中目標。

同時，爲了使訓練科目更加貼近實戰要求，在任務仿真模塊設計過程中借鑑了大量彩虹無人機國外實戰案例並對其進行提煉，設計了可涵蓋大部分無人機作戰模式的仿真任務，使學員在訓練過程中不僅學會無人機基本操作，同時利用實戰案例使學員掌握無人機的基本戰術戰法，使學員在接受培訓後可更快形成戰鬥力。任務模式包括：長時間監視任務、定點打擊任務、移動目標打擊任務、夜間任務及護衛任務等。

2.2 交互式教學

模擬訓練系統教學終端採用了創新的交互式教學理念，改變了傳統訓練時按照固定航線、固定任務訓練的模式，在訓練過程中，教員可隨時改變目標地點、任務內容、天氣環境，同時可向無人機平臺注入故障，使訓練內容更加豐富，訓練體驗更加真實。

教學控制軟件界面

模擬教學系統中，增加了與學員操作席位分離的教官席位，席位上配有多個顯示器，在訓練過程中可與學員席位同步顯示飛控軟件界面、載荷圖像、航跡規劃軟件，同時增加了無人機第三人稱視角圖像，在該圖像上還疊加了無人機重要指標參數，使教官可以更直觀地觀察無人機當前位置及姿態信息。利用教學監控終端軟件，教員可在其獨立的操作席位上實時監視學員操作過程，及時發現問題，同時可避免教員在學員身邊指導使學員產生的依賴心理，給學員獨立操作的空間。

教學監控席位

3.訓練案例

模擬訓練系統針對無人機常見的任務內容及作戰模式設計了針對性的訓練課程，典型案例如下：

3.1 長航時監視任務

彩虹系列無人機具有長航時的特點，單次任務時間可達到8--10小時甚至更長，因此需要操作人員具有較強的專注力。因此模擬訓練系統設置了長航時監視任務，需要操作人員對虛擬地方據點進行長達數小時的連續監視，教員可隨時操作控制目標出現用來檢驗操作人員是否可及時發現目標，若未在規定時間內發現目標並報告則判定訓練失敗。通過該任務可讓操作者適應長時間的任務過程並在任務過程中保持專注。

3.2 定點打擊任務

彩虹系列無人機目前已被廣泛應用於國外反恐戰場，恐怖分子據點往往隱匿於平民區中，因此需要在任務執行過程中有效控制受影響範圍，降低附帶損失，這也就對射手的操作精度提出了較高的要求。彩虹無人機具有察打一體的功能，同時配有可精確打擊的AR-1型激光制導導彈，因此具備精確打擊的能力。針對這一特點，模擬訓練系統設計了定點打擊任務。

在訓練任務中，學員不僅需要操作光電載荷瞄準目標，還應具體到目標的部位，如：瞄準敵方據點的彈藥箱或運輸車輛的駕駛艙等，從而使學員掌握精確打擊的操作要領。在打擊任務過程中，教官還可利用教學控制軟件在目標周邊加入平民，學員應進行應急規避操作將導彈引導至安全區域避免平民傷亡。

3.3 地面護航任務

在底面護航任務中，學員需駕駛無人機對地面部隊及VIP車隊提供警戒，在必要時提供火力支持。訓練過程中需要飛行操作手隨時根據地面友軍的行進方向對無人機航跡進行修正，同時載荷操作手需要時刻保持警惕，及時發現可疑目標。教官可在教學控制席位控制出現迷彩僞裝目標及地方伏擊部隊的出現，這就需要學員靈活運用機載紅外傳感器及時發現敵人同時在敵方發起攻擊後，快速進入攻擊航跡並完成火控系統準備。

同時，爲了使訓練科目更加貼近實戰要求，在任務仿真模塊設計過程中借鑑了大量彩虹無人機國外實戰案例並對其進行提煉，設計了可涵蓋大部分無人機作戰模式的仿真任務，使學員在訓練過程中不僅學會無人機基本操作，同時利用實戰案例使學員掌握無人機的基本戰術戰法，使學員在接受培訓後可更快形成戰鬥力。任務模式包括：長時間監視任務、定點打擊任務、移動目標打擊任務、夜間任務及護衛任務等。